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高温胁迫影响玉米自交系苗期生长和制种产量,探究玉米对温度胁迫的响应机制,有利于培育和筛选抗性优良的品种。本试验在田间鉴定的基础上,选取了42份甜玉米自交系在45℃条件下进行室内抗热性鉴定和分级,并据此选用了抗热型及热敏感型自交系各两份进行生理生化指标检测和相关基因表达分析。结果表明,42份甜玉米自交系中有12份抗热型自交系、8份中等抗热型自交系、22份热敏感型白交系。经过高温胁迫处理及恢复生长后,与抗热型自交系相比,热敏感型自交系的叶绿素a、b含量、叶绿素a/b值、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、抗坏血酸过氧化酶(APX)活性、谷胱廿肽还原酶(GR)活性均下降,而脯氨酸含量小幅上升。利用qRT-PCR技术对脯氨酸合成途径的关键酶基因ZmP5CS、降解途径的关键酶基因ZmProDH、热激蛋白基因ZmHSP70和ZmHSP90在高温胁迫条件下的表达特性进行了分析,发现ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90明显受热胁迫诱导,并且热敏感型自交系中ZmP5CS、ZmHSP70和ZmHSP90的表达量均显著低于抗热型自交系,而ZmProDH的表达量显著高于抗热型自交系,由此说明,高温胁迫过程中脯氨酸的积累、抗氧化酶活性和热激蛋白基因表达的增强是玉米幼苗抗热性形成的响应机制。